LAPORAN PRAKTIKUM

MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA

H-11 OSBORNE REYNOLDS

KELOMPOK II

Rezkha Dwinita 121100012

Qorri ‘Ainaqi 121100013

Ade Arisandi 121100006

Rochul A.K 121100007

Adam Muslim 121100009

Viky Fadli 121100023

PJ Kelompok : Adam Muslim

Asisten Modul : Anandita Sancoyo Murti

Tanggal Praktikum : 28 April 2012

Tanggal disetujui :

Nilai Laporan :

Paraf Asisten :

LABORATORIUM HIDROLIKA, HIDROLOGI, DAN SUNGAI

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK 2012

H. 11. OSBORNE REYNOLDS

11.1. TUJUAN

1. Memvisualisasikan aliran laminar, aliran transisi, aliran turbulen dan profil

kecepatan

2. Mengulangi percobaan klasik yang dilakukan Prof. Osborne Reynolds mengenai

kondisi aliran

11.2. TEORI

Bilangan Reynolds (RE) telah dikenal luas sebagai kriteria penentuan kondisi

cairan. Bilangan Re ini diperoleh dari hasil perbandingan antara gaya inersia dan gaya

kekentalan (viscous force) dalam suatu cairan, dinyatakan sebagai :

Re = V . d

S

dimana :

V = kecepatan rata – rata (m/s)

d = diameter pipa (m)

S = kinematik viskositas cairan (m/s)

Bilangan ini dapat digunakan untuk menentukan keadaan transisi dari aliran laminer ke

aliran turbulen. Untuk aliran pada pipa :

Re laminar < 2000

Re transisi = 2000 – 4000

Re turbulen > 4000

Gambar H.11.1 Kelakuan aliran Laminer

Gambar H.11.2 Kelakuan aliran turbulen

2

Adjustment Feet

1

3

4

5

6

7

8

9

1

1112

Gambar ini menunjukkan kelakuan cairan zat pewarna yang dimasukkan

kedalam suatu pipa kaca.

Aliran laminer pada gambar H 11.1, ditandai oleh keadaan mantap dimana

semua garis alir mengikuti semua lintasan yang sejajar. Dalam kondisi ini maka zat

pewarna nampak jelas sebagai satu kesatuan yang berbentuk inti.

Aliran turbulen gambar H.11.2, ditandai oleh keadaan tidak mantap dimana

garis alir saling bertabrakkan sehingga menimbulkan bidang geser yang patah dan

terjadinya.percampuran antara air dan zat pewarna. Dalam keadaan ini maka zat

pewarna buyar pada saat terjadinya percampuran cairan.

Sejalan dengan meningkatnya kecepatan aliran, maka terjadilah proses transisi

aliran dari laminar ke turbulen. Keadaan inilah yang disebut sebagai aliran transisi. Hal

ini ditandai dengan awal terjadinya penyimpangan garis alir zat pewarna sampai dengan

buyar sepenuhnya dimana telah terjadi turbulen.

11.3. ALAT-ALAT

a). Meja Hidrolika

b). Stop Wacth

c). Gelas Ukur

d). Thermometer

e). Alat Percobaan Osborne Reynold

Gambar H.11.3

Keterangan Gambar :

1. Katup pengaliran zat pewarna (katup 1)

2. Reservoir zat pewarna

3. Sekrup pengatur tabung halus (katup 2)

4. Pelimpah

5. Tabung Halus

6. Corong pemulus aliran kedalam pipa

7. Kelereng peredam/ penenang aliran

8. Pipa/ slang aliran keluar

9. Katup pengatur aliran melalui pipa kaca (katup 3)

10. Tangki tekanan

11. Pipa/ slang aliran masuk

12. Pipa kaca peraga aliran (ф = 1 cm)

13. Katup pengatur debit di meja hidrolika (katup 4, tidak terdapat di gambar)

11.4. CARA KERJA

1. Siapkan alat-alat percobaan.

a. Letakkan alat percobaan Osborne Reynold di dekat meja hidrolika (bukan

diatas)

b. Sambungan pipa/ selang aliran masuk ke meja hidrolika

c. Tempatkan pipa slang keluar ke daerah pembuangan air di meja hidrolika

2. Tutup katup 3

3. Buka katup 4

4. Isilah tangki tekanan secara perlahan sampai melimpah melalui bagian pelimpah.

5. Tamping air limpahan di gelas ukur dan ukur temperature air dan catat.

6. Jika keadaan (4) tercapai, tutup / hentikan supply air dari meja hidrolika.

7. Buka katup 3 dan kemudian tutup kembali setelah pipa peragaan aliran terisi air.

8. Sebelum melanjutkan, diamkan dahulualat percobaan dalam keadaan terakhir

tersebut sedikitnya selama 10 menit.

9. Buka tutup 4 sedikit hingga air menetes dari pipa aliran keluar dari bagian

pelimpah.

10. Buka katup 3 secara perlahan dan atur katup pengatur zat pewarna (katup 1)

sehingga terbentuklah aliran perlahan yang hanya garis alir berwarna nampak jelas.

11. Bila garis alir telah Nampak jelas, catatlah kondisi aliran zat pewarna secara visual,

volume air dan waktu pengalirannya pada lembar data tersedia.

12. Tutup katup 3 dan ulangi langkah (10) dan (11) sehingga didapat untuk 3 jenis

aliran.

11.5. DATA PENGAMATAN

Temperatur air (H2O) : 30o C

S (viskositas fluida air) : 0,802 x 10-6 m2/s

dpipa : 1 cm = 0,01 m

Visual Dyne Volume (cm3) Waktu (s)

Laminer

28 3

26 3

26 3

Transisi

82 3

80 3

76 3

Turbulen

350 3

330 3

330 3

11.6. PENGOLAHAN DATA

d = diameter pipa (m)

t = waktu (s)

Q = debit (Q = Vt

(m3/s))

A = luas penampang (m2)

V = kecepatan (V= QA

(m/s))

Re = V . d

S

NoVisual Dyne

Volume (m³)

t (s)

Q(m³/s)

d (m)

A(m²)

V(m/s)

S(m²/s)

Re (V.d/S)

1 Laminer0,000028 3

0,00000933 0,01 0,0000785 0,118896

0,000000802 1482,493

2 Laminer0,000026 3

0,00000867 0,01 0,0000785 0,110403

0,000000802 1376,601

3 Laminer0,000026 3

0,00000867 0,01 0,0000785 0,110403

0,000000802 1376,601

4 Transisi0,000082 3 0,0000273 0,01 0,0000785 0,348195

0,000000802 4341,588

5 Transisi 0,00008 3 0,0000267 0,01 0,0000785 0,3397030,000000802 4235,695

6 Transisi0,000076 3 0,0000253 0,01 0,0000785 0,322718

0,000000802 4023,91

7 Turbulen 0,00035 3 0,0001167 0,01 0,0000785 1,48620,000000802 18531,17

8 Turbulen 0,00033 3 0,00011 0,01 0,0000785 1,4012740,000000802 17472,24

9 Turbulen 0,00033 3 0,00011 0,01 0,0000785 1,4012740,000000802 17472,24

Tabulasi nilai Re dan kondisi aliran

No. Visual Dyne Re Jenis aliran

1. Laminer 1482,493 Laminer

2. Laminer 1376,601 Laminer

3. Laminer 1376,601 Laminer

4. Transisi 4341,588 Turbulen

5. Transisi 4235,695 Turbulen

6. Transisi 4023,91 Turbulen

7. Turbulen 18531,17 Turbulen

8. Turbulen 17472,24 Turbulen

9. Turbulen 17472,24 Turbulen